高中物理选修34单摆课件 人教 20页

高二物理选修3-4第十一章第4节单摆\n简谐运动的特征运动学特征:x=Asin（ωt+ψ）复习旧知动力学特征:F回=-kx\n单摆概念如果悬挂小球的细线的质量与小球的质量相比可以忽略；球的直径与细线长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。理想化模型\n分析单摆的受力摆球在最低点受力分析Fn=F-mg=GFv当小球静止时，有mg=F，此位置叫平衡位置l演示：单摆的运动过程\n分析单摆的受力摆球在最高点受力分析GFG2G1按重力的作用效果分解Gv=0lθG2=FG1=mgsinθ最高点使绳拉紧使小球回到平衡位置θ\n分析单摆的受力摆球在一般位置受力分析GFG1G2沿绳方向F-G2=沿圆弧切线方向G1=F回=G1=mgsinθlθv≠0——正是这个力提供了使摆球振动的回复力mgsinθ简谐运动的动力学特征:F回=-kx？\nroXYθ在θ角小角度的条件下：B(x,y)AθroXYB(x,y)A圆心角变小几何关系：\n单摆做简谐运动吗？在摆角很小的时lθXOP在偏角很小的情况下，单摆做简谐运动。∴F回方向位移x方向指向平衡位置O由平衡位置指向P\n实验演示单摆做简谐运动的振动图像tx实验结果：按正弦规律变化的曲线\n探究单摆做简谐运动周期探究过程Ⅰ：定性实验、控制变量法实验（一）：探究单摆周期T与摆球质量m的关系实验（二）：探究单摆周期T与振幅的关系单摆的等时性实验（三）：探究单摆周期T与摆长l的关系结论：A、无关B、有关结论：A、无关B、有关结论：B、有关A、无关对比猜想:单摆周期T可能与什么因素有关呢?\n探究单摆做简谐运动周期探究过程Ⅱ：理论定量推导简谐运动周期公式对于单摆：k=mg/l，m为摆球的质量单摆的周期公式：对于弹簧振子：k为弹簧的劲度系数，m为小球的质量\n单摆周期公式荷兰的物理学家、天文学家、数学家惠更斯，研究单摆的现象，发现：单摆的振动周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比。1629~1695\n1、计时器1656年惠更斯首先将摆引入时钟成为摆钟。单摆周期公式的应用\n例题1周期为2s的单摆叫做秒摆，秒摆的摆长是多少？小结:在近似计算时，g≈π2≈0.993m解：根据单摆的周期公式：可得，\n2、测重力加速度单摆周期公式的应用\n例题2用摆长为24.8cm的单摆测定某地的重力加速度，测得完成120次全振动所用时间为120s，求该地重力加速度。解：此单摆的周期：由单摆周期公式：重力加速度的影响因数1、跟纬度有关2、跟高度有关g赤